設(shè)球的高度為h,則兩球間距就是r=2h/tanα.
兩球受大小相等的庫(kù)侖力,受桿的支持力,和重力.
對(duì)任意一個(gè)小球分析,桿的支持力垂直于桿,庫(kù)侖力沿桿方向的分力和重力沿桿方向的分力影響小球下滑.
剛開(kāi)始庫(kù)侖力沿桿方向的分力小于重力沿桿方向的分力,小球加速.后來(lái)庫(kù)侖力沿桿方向的分力大于重力沿桿方向的分力,小球減速.所以在庫(kù)侖力沿桿方向的分力和重力沿桿方向的分力相等是達(dá)到最大速度.
此時(shí)k(q×2q)cosα/r^2=mgsinα,
r^2=2kq^2/mgtanα=4h^2/(tanα)^2,
所以h=q√ktanα/2mg.